SPOC学校专有课程
人工智能及深度学习
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spContent=本课程是机械工程专业的选修课程。通过课程学习,使学生系统了解人工智能的基本概念、原理、方法和遗传算法,蚁群算法等智能算法,同时培养学生面对实际工程问题时,应用人工智能的思维和方法解决问题的能力。本课程实践性强,在教学过程中,综合采用项目案例式、课堂实践以及专题讨论等多种教学方法。
—— 课程团队
课程概述


      本课程是机械工程专业的选修课程。通过课程学习,使学生系统了解人工智能的基本概念、原理、方法和一些智能算法,同时培养学生面对实际工程问题时,应用人工智能的思维和方法解决问题的能力。

   本课程涵盖了人工智能的经典理论和近期发展的新理论、新方法和应用实例,介绍知识表示方法、求解问题的搜索技术、经典神经网络、机器学习、深度学习、多智能体、群智能算法、专家系统、智能机器人、自然语言处理等内容。本课程的主要章节内容包括:绪论、概念表示、知识表示、知识图谱、搜索技术、群智能算法、机器学习、人工神经网络与深度学习、专家系统、计算机视觉、自然语言处理、多智能体系统、智能机器人。

本课程实践性强,在课程教学过程中,注重理论结合实践。综合采用项目案例式、课堂实践以及专题讨论等多种教学方法,以工程应用为主线,人工智能理论与工程实践结合,使学生可以快速掌握课程重点内容。同时通过开设基础实验,综合设计型实验,使学生通过动手实践,培养学生的人工智能的工程应用能力和解决实际问题的能力。


授课目标

        人工智能是研究、设计和应用智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的一门学科。通过本课程的学习,了解人工智能在各应用领域尤其是制造领域中的应用情况。通过课程学习,学生应该达到下列课程目标:

       1.  掌握基于一阶谓词逻辑,产生式,框架,知识图谱等知识表示方法;掌握不确定推理和确定性推理的概念和推理方法,以及状态空间搜索,盲目的图搜索和启发式图的策略和算法;

       2. 了解进化算法的概念,掌握基本遗传算法,熟悉粒子群算法,蚁群算法的等智能算法的基本原理,参数选择和应用。

       3. 了解专家系统与机器学习的概念,分类和常用算法。熟悉计算机视觉的基本原理,算法和应用。熟悉专家系统的工作原理,开发工具,并能根据领域需求开发专家系统。

       4. 掌握人工神经网络的概念和原理,BP神经网络及其学习算法,卷积神经网络与深度学习的概念,算法原理及应用,Hopfield神经网络算法及其应用,能够使用Python和tensorflow,keras等工具开发面向领域的深度学习算法。

       5. 掌握智能体,多智能体系统的概念,体系结构,工作原理,通讯和协作方法,掌握智能机器人的概念,工作原理和应用。


成绩 要求

完成课程要求。

课程大纲
预备知识

计算机基础知识、C/Python语言编程、高等数学、线性代数等知识。

参考资料

推荐教材:

《人工智能导论(第4版)》               编:王万良

出版社:高等教育出版社 

出版或修订时间:2017

参考书:

《人工智能导论》                        编:李德毅,于剑

出版社:中国科学技术出版社 

出版或修订时间:2018

《人工智能原理与实践——基于Python语言和TensorFlow

  编:张明,何艳珊,杜永文

出版社:人民邮电出版社

出版或修订时间:2019.8

《人工智能(第3版)》                  主编:朱福

出版社:清华大学出版社

出版或修订时间:2019


常见问题

Q :  如何安装课程需要的开发环境?A :  按照第一章的视频和参考资料进行安装。